JP2022545674A - coil element - Google Patents

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Abstract

第1のコア要素(1)と、前記第1のコア要素の巻線支持部(11)の周りに配置された、巻線軸(20)を有する第1の巻線体(2)と、を有し、前記第1の巻線体は第1の箔導体要素(21)を有し、前記第1の箔導体要素は、積層方向(S)に沿って上下に積み重ねられ、互いに電気的に絶縁して配置された複数の導体箔(22)を有し、前記積層方向は、前記巻線軸に対して平行であり、前記第1の巻線体は、前記巻線軸の周りに、前記第1の箔導体要素の複数の巻線を、螺旋状に有する、コイル素子が提示される。【選択図】図4Ba first core element (1) and a first winding body (2) having a winding axis (20) arranged around a winding support (11) of said first core element and the first winding body has a first foil conductor element (21), the first foil conductor elements are stacked one above the other along the stacking direction (S) and are electrically connected to each other. It has a plurality of conductor foils (22) insulated and arranged, the lamination direction is parallel to the winding axis, and the first winding body extends around the winding axis to form the second winding body. A coil element is presented comprising a plurality of windings of one foil conductor element in a helical fashion. [Selection drawing] Fig. 4B

Description

コイル素子が提示される。 A coil element is presented.

例えば電力変換器のコイル及びチョークにおいて、交流損失は、上昇するクロック周波数の故に、設計にとってますます決定的な要因となっている。交流巻線損失の故に、高い出力及び同時に高い周波数においては、最適化の可能性は限定されている。これまで、そのような用途には、大抵の場合、撚り線又は平角銅線が使用されてきた。 For example, in power converter coils and chokes, AC losses are becoming an increasingly critical design factor due to rising clock frequencies. Due to AC winding losses, the optimization possibilities are limited at high power and at the same time high frequency. Hitherto, stranded or rectangular copper wires have been mostly used for such applications.

特定の実施形態の少なくとも1つの課題は、コイル素子を提示することである。 At least one challenge of certain embodiments is to present a coil element.

この課題は、独立請求項による主題によって解決される。当該主題の有利な実施形態及び発展形態の特徴は、従属請求項において述べられ、更に以下の記載及び図面から明らかになる。 This problem is solved by subject matter according to the independent claims. Advantageous embodiments and development features of the subject matter are set out in the dependent claims and become apparent from the following description and the drawings.

少なくとも1つの実施形態によれば、コイル素子は、少なくとも1つのコア要素と、少なくとも1つの巻線体とを有する。特に、コイル素子は、少なくとも1つの第1のコア要素と、少なくとも1つの第1の巻線体とを有することができる。 According to at least one embodiment, the coil element has at least one core element and at least one winding body. In particular, the coil element can have at least one first core element and at least one first winding body.

更なる実施形態によれば、第1の巻線体は、第1の箔導体要素を有する。第1の箔導体要素は、上下に積み重ねられた複数の導体箔を有する。第1の箔導体要素は、特に、少なくとも10個の、又は好ましくは少なくとも20個の、又は特に好ましくは少なくとも50個の、導体箔を有することができる。例えば、第1箔導体要素は、100個の積み重ねられた導体箔を有する。重なり合う導体箔の配置方向は、積層方向とも呼ぶことができる。したがって、第1の箔導体要素の導体箔は、積層方向に沿って重なり合って配置されている。導体箔の各々は、帯状に形成することができ、長さ、幅及び厚さを有することができる。長さは、特に好ましくは幅よりも大きく、幅は、特に好ましくは厚さよりも大きい。積層方向は、長さ及び幅に対して垂直に、かつ、厚さの方向に対して平行に向けられており、その結果、第1の箔導体要素は、少なくとも全ての導体箔の厚さの合計に相当する、積層方向における高さを有する。特に好ましくは、導体箔の各々は、特に好ましくは銅を含むか又はそれから成る金属バンドを有するか又はそれから形成されている。 According to a further embodiment, the first winding body has a first foil conductor element. The first foil conductor element has a plurality of conductor foils stacked one above the other. The first foil conductor element can in particular have at least 10, or preferably at least 20 or particularly preferably at least 50 conductor foils. For example, the first foil conductor element has 100 stacked conductor foils. The direction in which the conductor foils overlap each other can also be referred to as the lamination direction. The conductor foils of the first foil conductor element are therefore arranged one on top of the other along the stacking direction. Each of the conductor foils can be strip-shaped and can have a length, width and thickness. The length is particularly preferably greater than the width, which is particularly preferably greater than the thickness. The lamination direction is oriented perpendicular to the length and width and parallel to the thickness direction, so that the first foil conductor element has at least the entire thickness of the conductor foil. It has a height in the stacking direction that corresponds to the total. Particularly preferably, each of the conductor foils has or is formed from a metal band, which particularly preferably comprises or consists of copper.

更なる実施形態によれば、第1のコア要素は巻線支持部を有する。第1の巻線体は、巻線支持部の周りに配置されており、巻線軸を有する。換言すれば、第1の箔導体要素は、第1のコア要素の巻線支持部の周りに巻かれており、それにより、巻線軸が確定される。巻線軸に沿った方向は、ここ及び以下において、垂直軸と呼ぶこともできる。巻線軸に対して垂直な方向は、水平方向と呼ぶこともできる。第1の巻線体は、特に、巻線軸の周りに、第1の箔導体要素の複数の巻線と共に、螺旋状に配置されている。換言すれば、第1の巻線体は、巻線軸の周りに、第1の箔導体要素の複数の巻線を、螺旋状に有する。巻線支持部の周りの第1の箔導体要素の各回転が、ここでは1つの巻線を形成することができる。 According to a further embodiment, the first core element has a winding support. The first winding body is arranged around the winding support and has a winding axis. In other words, the first foil conductor element is wound around the winding support of the first core element, thereby defining the winding axis. The direction along the winding axis may also be referred to here and below as the vertical axis. The direction perpendicular to the winding axis can also be called the horizontal direction. The first winding body is in particular arranged helically with a plurality of windings of the first foil conductor element around the winding axis. In other words, the first winding body has a plurality of windings of the first foil conductor element helically around the winding axis. Each rotation of the first foil conductor element around the winding support can here form one winding.

更なる実施形態によれば、積層方向は、巻線軸に対して平行である。換言すれば、導体箔は、巻線軸の方向に沿って、したがって垂直方向に、重なり合って配置されている。したがって、導体箔の厚さによって定められる方向は、巻線軸に対して平行である。導体箔は、導体箔の長さ及び幅に対して平行な水平面内で、巻線軸の周りを螺旋状に延びている。すなわち、箔導体の長手方向、したがって第1の箔導体要素の長手方向は、巻線軸の周りに、したがって巻線支持部の周りに、螺旋状に延びている。第1の箔導体要素の記載された構成及び配置により、第1の巻線体のために第1のコア要素内に設けられた巻線チャンバの角部に至るまで、第1の箔導体要素を配置することができる。巻線支持部は、螺旋状に巻かれた第1の箔導体要素の中心に配置されており、コア要素のいわゆる芯と呼ぶこともできる。 According to a further embodiment, the lamination direction is parallel to the winding axis. In other words, the conductor foils are arranged one above the other along the direction of the winding axis and thus vertically. The direction defined by the thickness of the conductor foil is therefore parallel to the winding axis. The conductor foil extends spirally around the winding axis in a horizontal plane parallel to the length and width of the conductor foil. That is, the longitudinal direction of the foil conductor, and thus the longitudinal direction of the first foil conductor element, extends helically around the winding axis and thus around the winding support. Due to the described configuration and arrangement of the first foil conductor element, up to the corner of the winding chamber provided in the first core element for the first winding body, the first foil conductor element can be placed. The winding support is arranged in the center of the helically wound first foil conductor element and can also be referred to as the so-called core of the core element.

特に好ましくは、巻線支持部は、垂直方向において、すなわち巻線軸に対して平行な方向において、第1の箔導体要素よりも大きな高さを有する。更に、巻線支持部は、垂直方向において、空隙に隣接することができる。第2のコア要素及び第2の巻線体を有する、以下で記載される鏡面対称な配置においては中央領域とも呼ばれ得る、空隙に隣接する領域を、空いたままにすることにより、空隙における漂遊磁界を低減するか又は回避することさえできる。 Particularly preferably, the winding support has a greater height in the vertical direction, ie in the direction parallel to the winding axis, than the first foil conductor element. Further, the winding support can adjoin the air gap in the vertical direction. By leaving free a region adjacent to the air gap, which may also be referred to as a central region in the mirror-symmetrical arrangement described below, having a second core element and a second winding body, Stray magnetic fields can be reduced or even avoided.

更に、第1の箔導体要素の導体箔は、互いに電気的に絶縁されている。このために、電気絶縁材料を導体箔の間に配置することができる。特に好ましくは、電気絶縁材料は、導体箔よりも小さな厚さ、例えば10倍以上小さい厚さを有する。電気絶縁材料は、例えば、導体箔と交互に重なり合って配置された電気絶縁プラスチック箔帯によって形成することができる。更に、電気絶縁プラスチック材料を有する導体箔は、幅方向及び厚さ方向において、部分的に又は完全に変形させることができる。このために、導体箔は、例えば電気絶縁性合成塗料でコーティングすることができる。第1の箔導体要素の積み重ねられた導体箔は、好ましくは、互いに並列に接続されている。 Furthermore, the conductor foils of the first foil conductor element are electrically insulated from each other. For this purpose, an electrically insulating material can be arranged between the conductor foils. Particularly preferably, the electrically insulating material has a smaller thickness than the conductor foil, for example a thickness 10 times or more smaller. The electrically insulating material can be formed, for example, by electrically insulating plastic foil strips arranged one above the other with conductor foils. Furthermore, conductor foils with electrically insulating plastic material can be partially or completely deformed in width and thickness. For this purpose, the conductor foil can be coated, for example, with an electrically insulating synthetic paint. The stacked conductor foils of the first foil conductor element are preferably connected in parallel with each other.

更なる実施形態によれば、第1の巻線体の巻線間に、磁性材料が配置されている。特に好ましくは、直に隣接する巻線の間に、磁性材料が配置されている。好ましくは、磁性材料は、第1のコア要素の透磁率以下の透磁率を有する。特に好ましくは、磁性材料は、10以上100以下の透磁率を有する。 According to a further embodiment, magnetic material is arranged between the windings of the first winding body. Particularly preferably, magnetic material is arranged between immediately adjacent windings. Preferably, the magnetic material has a magnetic permeability less than or equal to that of the first core element. Particularly preferably, the magnetic material has a magnetic permeability of 10 or more and 100 or less.

例えば、磁性材料は、磁気テープとも呼ぶことができる磁気バンドによって形成され、当該磁気バンドは、第1の箔導体要素と共に、巻線支持部の周りに巻かれている。磁気バンドは、例えば、支持材料を形成するプラスチック材料を含むことができ、当該支持材料の内部及び/又は上には、フェライト系及び/又は鉄系の粒子、粉末粒子及び/又はナノ微結晶が、配置されている。更に、第1の箔導体要素は、磁性材料内に埋め込むことができる。一例として、例えばフェライト系及び/又は鉄系の粒子、粉末粒子及び/又はナノ微結晶が含まれているプラスチック材料によって形成された磁気塗料を、このために使用することができる。第1の箔導体要素は、積層方向に対して平行な、特に幅方向に対して垂直な側面を有することができ、当該側面上には磁性材料が塗布されている。代替的に又は付加的に、第1のコア要素はウェブ状の部分を有することができ、当該ウェブ状の部分は、磁性材料を形成すると共に、第1の箔導体要素の巻線の間に配置されている。換言すれば、第1のコア要素は、巻線支持部の周りを螺旋状に延びるチャネルを有することができ、当該チャネル内には、第1の箔導体要素が、好ましくは完全に埋没して、配置されている。 For example, the magnetic material is formed by a magnetic band, also called magnetic tape, which is wound around the winding support together with the first foil conductor element. The magnetic band can, for example, comprise a plastic material forming a support material, in and/or on which ferritic and/or iron-based particles, powder particles and/or nanocrystallites are present. , are placed. Additionally, the first foil conductor element can be embedded in a magnetic material. By way of example, a magnetic paint formed by a plastics material containing e.g. ferritic and/or ferrous particles, powder particles and/or nanocrystallites can be used for this purpose. The first foil conductor element can have sides parallel to the lamination direction, in particular perpendicular to the width direction, on which the magnetic material is applied. Alternatively or additionally, the first core element may have a web-like portion forming the magnetic material and between the windings of the first foil conductor element. are placed. In other words, the first core element may have a channel extending spirally around the winding support, in which channel the first foil conductor element is preferably completely embedded. , are placed.

更なる実施形態によれば、磁性材料は、積層方向に沿って、したがって垂直方向において、第1の箔導体要素の高さ以上の高さを有する。特に好ましくは、磁性材料は、垂直方向における第1の箔導体要素の高さよりも大きな、垂直方向における高さを有する。換言すれば、磁性材料は、垂直方向において第1の箔導体要素よりも高く、したがって垂直方向において第1の箔導体要素を超えることができる。 According to a further embodiment, the magnetic material has a height along the lamination direction and thus in the vertical direction equal to or greater than the height of the first foil conductor element. Particularly preferably, the magnetic material has a height in the vertical direction that is greater than the height of the first foil conductor elements in the vertical direction. In other words, the magnetic material is higher in the vertical direction than the first foil conductor elements and can therefore exceed the first foil conductor elements in the vertical direction.

更なる実施形態によれば、第1のコア要素は磁性コア材料を有する。例えば、第1のコア要素は、フェライト系磁性材料を含む。代替的に又は付加的に、コア要素は、Ni-Fe-Mo、Ni-Fe、Fe-Si-Al及びFe-Siから選択される1つ以上の材料をベースとする磁性材料を含むか又はそれから成ることができる。例えば、コア要素は、Fe:Si:Alの混合比が85:9:6であるFe-Si-Alを、含むか又はそれから成る。センダストという名称でも知られているそのような材料は、高い透磁率、小さな磁気損失及び良好な温度安定性を有する、軟磁性の材料である。更に、コア要素は、6.5%のSi混合物を含有するFe-Si含むことができる。Mega Fluxという名称でも知られているそのような材料は、とりわけ、他の材料と比較して高い磁束密度及び高い温度安定性を特徴とする。第1のコア要素用の磁性材料は、例えば粉末形態で製造することができ、焼結によってコア要素のための所望の形状にすることができる。 According to a further embodiment, the first core element comprises a magnetic core material. For example, the first core element includes a ferritic magnetic material. Alternatively or additionally, the core element comprises a magnetic material based on one or more materials selected from Ni-Fe-Mo, Ni-Fe, Fe-Si-Al and Fe-Si, or It can consist of For example, the core element comprises or consists of Fe--Si--Al with a mixing ratio of Fe:Si:Al of 85:9:6. Such material, also known as Sendust, is a soft magnetic material with high permeability, low magnetic losses and good temperature stability. Additionally, the core element may comprise Fe--Si containing a 6.5% Si mixture. Such materials, also known under the name Mega Flux, are characterized, inter alia, by high magnetic flux densities and high temperature stability compared to other materials. The magnetic material for the first core element can be manufactured, for example, in powder form and sintered into the desired shape for the core element.

第1のコア要素は、例えば、ポットコア又はEコアを有することができるか、又はそれらであることができる。更に、他の又は類似のコア形状、例えば平面コア又はERコアも可能である。更に、コイル素子は、例えば、更なるコア要素を有することができ、当該更なるコア要素は、例えばIコアとして又はディスク状に形成されており、第1のコア要素と共に磁気回路を形成することができるよう、第1のコア要素の上に配置することができる。 The first core element can have or be, for example, a pot core or an E core. Additionally, other or similar core geometries are possible, such as planar cores or ER cores. Furthermore, the coil element can have, for example, a further core element, which is formed, for example, as an I-core or disc-shaped and forms a magnetic circuit with the first core element. can be positioned over the first core element such that the

特に好ましくは、コイル素子は、第1のコア要素及び第1の巻線体に加えて、第2のコア要素及び第2の巻線体を有する。第1のコア要素1及び第1の巻線体についての上述した実施形態及び特徴は、第2のコア要素及び第2の巻線体に、同様に当てはまる。したがって、第2の巻線体は、特に、第2の箔導体要素を有することができ、当該第2の箔導体要素は、第1の箔導体要素について記載した特徴のうちの1つ以上を有する。更に、第2の巻線体の巻線間に磁性材料を配置することができ、当該磁性材料は、第1のコア要素及び第1の巻線体に関連して記載した磁性材料の1つ以上の特徴を有することができる。特に好ましくは、第1及び第2のコア要素は、同様の設計とすることができる。更に、特に好ましくは、第1及び第2の巻線体は、同様の設計とすることができる。第1及び第2の巻線体は、好ましくは、互いに直列に接続されている。 Particularly preferably, the coil element has a second core element and a second winding body in addition to the first core element and the first winding body. The embodiments and features described above for the first core element 1 and the first winding body apply equally to the second core element and the second winding body. Thus, the second winding body can in particular have a second foil conductor element, which has one or more of the features described for the first foil conductor element. have. Additionally, a magnetic material can be disposed between the turns of the second winding body, the magnetic material being one of the magnetic materials described in connection with the first core element and the first winding body. It can have the above characteristics. Particularly preferably, the first and second core elements can be of similar design. Furthermore, particularly preferably, the first and second winding bodies can be of similar design. The first and second winding bodies are preferably connected in series with each other.

第2の巻線体を伴う第2のコア要素は、第1の巻線体を伴う第1のコア要素の上に配置することができる。特に、2つのコア要素は、第1及び第2の巻線体が互いに向き合って配置されるように、重なり合って配置することができる。特に好ましくは、第2の巻線体を伴う第2のコア要素は、第1の巻線体を伴う第1のコア要素の上に、鏡面対称に配置することができる。 A second core element with a second winding can be placed over the first core element with the first winding. In particular, the two core elements can be arranged one on top of the other such that the first and second winding bodies are arranged opposite each other. Particularly preferably, the second core element with the second winding body can be arranged on the first core element with the first winding body in mirror symmetry.

ここに記載されるコイル素子において、特に好ましい実施形態によれば、特に少なくとも1つの箔導体要素がコア要素に関連して使用され(すなわち、厚さ方向において電気的に絶縁された状態で互いに組み合わされた複数の導体箔を有する少なくとも1つの積層体)、導体箔は、特に好ましくは、互いに並列に接続されることができる。箔導体要素は、積層方向に対して平行な巻線軸の周りで、コア要素の巻線支持部の周りに巻かれている。そのような導体要素は、この構成においては、巻線チャンバの角部に至るまで、コア要素内に配置することができる。例えば、箔導体要素と並行して巻線支持部の周りに巻かれる磁気テープのような磁性材料を、上述のように付加的に使用することにより、磁界ガイド(Feldfuehrung)を改善することができる。上述したように、磁気テープに代えて、箔導体要素は、磁性材料内に埋め込むことができ、又は、例えば、コア要素の螺旋状のウェブによって形成することができる別個の磁性材料を、磁界ガイドとして巻線の間に配置することができる。更なる特に好ましい特徴は、上述したように、空隙における漂遊磁界を低減又は回避するために、空隙において中央領域を空いたままにしておくこと、及び、例えばポットコア又はEコアのようなコア要素形状を使用する可能性であり得る。 In the coil elements described here, according to a particularly preferred embodiment, in particular at least one foil conductor element is used in connection with the core element (i.e. combined with each other electrically insulated in the thickness direction). At least one laminate with a plurality of conductor foils stacked), the conductor foils can particularly preferably be connected in parallel with one another. The foil conductor element is wound around the winding support of the core element about a winding axis parallel to the lamination direction. Such conductor elements can be arranged in the core element up to the corners of the winding chamber in this configuration. The magnetic field guidance can be improved by the additional use of a magnetic material such as, for example, a magnetic tape wound around the winding support parallel to the foil conductor element, as described above. . As mentioned above, instead of magnetic tape, the foil conductor elements can be embedded in a magnetic material, or a separate magnetic material, which can be formed, for example, by the helical web of the core element, is used as a magnetic field guide. can be placed between the windings as Further particularly preferred features are, as mentioned above, leaving the central region free in the air gap to reduce or avoid stray magnetic fields in the air gap, and the core element shape, e.g. pot-core or E-core. can be the possibility of using

特に好ましくは、少なくともいくつかの実施形態によるコイル素子によって、実質的に同じ寸法を有する従来のコイル設計と比較して、適度な技術的労力で、損失を低減することが可能であり得る。ここに記載されたコイル素子の場合、特に好ましくは、交流損失を、従来のコイル技術と比較して著しく低減することができる。それにより、既知のコイルの場合よりも高い周波数での使用も、可能にすることができる。 Particularly preferably, with coil elements according to at least some embodiments, it may be possible to reduce losses with moderate technical effort compared to conventional coil designs having substantially the same dimensions. In the case of the coil elements described here, it is particularly advantageous that the AC losses can be significantly reduced compared to conventional coil technology. Thereby, use at higher frequencies than with known coils can also be made possible.

更なる利点,有利な実施形態及び発展形態が、以下において図面と関連して記載される実施例から明らかになる。 Further advantages, advantageous embodiments and developments emerge from the exemplary embodiments described below in connection with the drawings.

一実施例によるコイル素子の概略図である。1 is a schematic diagram of a coil element according to one embodiment; FIG. 一実施例によるコイル素子の概略図である。1 is a schematic diagram of a coil element according to one embodiment; FIG. 一実施例によるコイル素子の概略図である。1 is a schematic diagram of a coil element according to one embodiment; FIG. 更なる実施例によるコイル素子の概略図である。Fig. 10 is a schematic diagram of a coil element according to a further embodiment; 更なる実施例によるコイル素子の概略図である。Fig. 10 is a schematic diagram of a coil element according to a further embodiment; 更なる実施例によるコイル素子の概略図である。Fig. 10 is a schematic diagram of a coil element according to a further embodiment; 更なる実施例によるコイル素子の概略図である。Fig. 10 is a schematic diagram of a coil element according to a further embodiment; 更なる実施例によるコイル素子の概略図である。Fig. 10 is a schematic diagram of a coil element according to a further embodiment; 更なる実施例によるコイル素子の箔導体要素の一部の概略図である。Fig. 3 is a schematic view of part of a foil conductor element of a coil element according to a further embodiment; 更なる実施例によるコイル素子の一部の概略図である。Fig. 10 is a schematic diagram of part of a coil element according to a further embodiment;

実施例及び図面において、同一の、同様の、又は、同等に機能する要素には、それぞれ同一の参照符号が付されている可能性がある。図示された要素及びそれらの互いの大きさの比率は縮尺どおりではなく、むしろ、例えば層、部品、部材及び領域のような個々の要素は、より良好な図示の可能性及び/又はより良好な理解のために、誇張して大きく示されている可能性がある。 Identical, similar, or equivalently functioning elements in the embodiments and drawings may each be provided with the same reference numerals. The illustrated elements and their size ratios relative to one another are not to scale, but rather individual elements, such as layers, parts, members and regions, may be better illustrated and/or illustrated. It may be shown exaggeratedly for the sake of understanding.

図1A~1Cと関連して、コア要素1及び巻線体2を備えるコイル素子100が示されている。以下の実施例を考慮して、コア要素1及び巻線体2は、第1のコア要素1及び第1の巻線体2と呼ばれる。図1Aには、コイル素子100の概略断面図が示されている。第1の巻線体2は、第1の箔導体要素21を有する。図1Bには、第1の箔導体要素21の一部分の概略図が示されている。図1Cには、代替的な実施例よる第1の箔導体要素21の一部分の概略図が示されている。特に断らない限り、以下の説明は、図1A~1Cに同様に適用される。 1A-1C, a coil element 100 comprising a core element 1 and a winding body 2 is shown. In view of the examples below, the core element 1 and the winding body 2 will be referred to as the first core element 1 and the first winding body 2 . A schematic cross-sectional view of a coil element 100 is shown in FIG. 1A. The first winding body 2 has a first foil conductor element 21 . A schematic view of a portion of the first foil conductor element 21 is shown in FIG. 1B. FIG. 1C shows a schematic view of a portion of a first foil conductor element 21 according to an alternative embodiment. Unless otherwise stated, the following description applies equally to FIGS. 1A-1C.

第1の箔導体要素21は、図1B及び1Cにおいて認識し得るように、上下に積み重ねられた複数の導体箔22を有する。第1の箔導体要素21は、特に、少なくとも10個の、又は好ましくは少なくとも20個の、又は特に好ましくは少なくとも50個の、導体箔22を有することができる。特に好ましい実施例では、第1の箔導体要素21は、例えば100個の積み重ねられた導体箔22を有する。導体箔が重なり合って配置される方向は、積層方向Sと呼ばれ、図1A~1Cにそれぞれ示されている。 The first foil conductor element 21 comprises a plurality of conductor foils 22 stacked one above the other, as can be seen in FIGS. 1B and 1C. The first foil conductor element 21 can have, in particular, at least 10, or preferably at least 20, or particularly preferably at least 50 conductor foils 22 . In a particularly preferred embodiment, the first foil conductor element 21 has for example 100 stacked conductor foils 22 . The direction in which the conductor foils are arranged on top of each other is called the stacking direction S and is shown in FIGS. 1A-1C, respectively.

第1の箔導体要素21の導体箔22の各々は、帯状に形成されており、図1Bに示されているように、積層方向Sに対して垂直な幅Bと、積層方向Sに対して平行な厚さDとを有する。更に、導体箔22の各々は、幅B及び厚さDに対して垂直な長手方向に沿った長さを有し、当該長さは、それぞれ導体箔22の最大の広がりを特徴付ける。したがって、長さは幅Bよりも大きく、幅Bは厚さDよりも大きい。図示された実施例では、導体箔22の各々は、銅帯によって形成されている。代替的に、他の金属材料も可能である。 Each of the conductor foils 22 of the first foil conductor elements 21 is formed in a strip shape, and has a width B perpendicular to the lamination direction S and a width B perpendicular to the lamination direction S, as shown in FIG. and parallel thickness D. Furthermore, each of the conductor foils 22 has a length along its longitudinal direction perpendicular to the width B and the thickness D, which respectively characterize the maximum extent of the conductor foil 22 . Therefore, the length is greater than the width B, which is greater than the thickness D. In the illustrated embodiment, each of the conductor foils 22 is formed by a copper strip. Alternatively, other metallic materials are possible.

第1の箔導体要素21の導体箔22は、互いに電気的に絶縁されて配置されている。このために、特に好ましくは導体箔22の厚さDよりも小さな厚さdを有する、電気絶縁材料23が、導体箔22の間に配置されている。例えば、D/d≦10である。電気絶縁材料23は、例えば、導体箔22と交互に重なり合って配置された電気絶縁プラスチック箔帯によって形成することができる。 The conductor foils 22 of the first foil conductor element 21 are arranged electrically insulated from one another. For this purpose, an electrically insulating material 23 is arranged between the conductor foils 22 , which particularly preferably has a thickness d smaller than the thickness D of the conductor foils 22 . For example, D/d≦10. The electrically insulating material 23 can be formed, for example, by electrically insulating plastic foil strips arranged alternately with the conductor foils 22 .

第1の箔導体要素21を製造するために、例えば、銅箔とプラスチック箔を交互に上下に積み重ね、固定又は積層し、必要に応じて所望の形状に切断することができる。更に、例えば、所望の層数に相当する巻数で銅箔及びプラスチック箔をローラに巻き付け、固定し、ローラから取り外す際に平坦な積層体が製造され得るよう切断することも、可能である。更に、3次元印刷法も考えられる。図1Cに示されているように、導体箔22を、それぞれ電気絶縁材料23としての例えば電気絶縁合成塗料で被覆し、上下に積み重ねることもできる。 To produce the first foil conductor element 21, for example, copper foil and plastic foil can be alternately stacked one on top of the other, fixed or laminated, and if necessary cut to the desired shape. It is also possible, for example, to wind copper and plastic foils in a number of turns corresponding to the desired number of layers on a roller, fix them and cut them so that a flat laminate can be produced on removal from the roller. Furthermore, three-dimensional printing methods are also conceivable. As shown in FIG. 1C, the conductor foils 22 can also be individually coated with, for example, an electrically insulating synthetic paint as an electrically insulating material 23 and stacked one above the other.

第1の箔導体要素21は、図1Aに示された高さHを有し、当該高さHは、少なくとも全ての導体箔22の厚さDの合計に、特に導体箔22及びその間の電気絶縁材料23の厚さD及びdの合計に、相当する。例えば、電気絶縁材料23としての電気絶縁塗料の場合、電気絶縁材料の厚さdは、導体箔22の厚さDと比較して無視可能でさえある。第1の箔導体要素21の幅Bは、実質的に導体箔22の幅Bに相当する。図1B及び1Cに示されているように、第1の箔導体要素21は、幅方向において側面24によって境界付けられ、当該側面24は、製造方法に応じて、図1Cに示されているように、電気絶縁材料23で覆われることができる。 The first foil conductor element 21 has a height H shown in FIG. 1A, said height H being at least the sum of the thicknesses D of all conductor foils 22 and in particular the conductor foils 22 and the electrical conductors therebetween. It corresponds to the sum of the thicknesses D and d of the insulating material 23 . For example, in the case of an electrically insulating paint as the electrically insulating material 23 , the thickness d of the electrically insulating material is even negligible compared to the thickness D of the conductor foil 22 . The width B of the first foil conductor element 21 substantially corresponds to the width B of the conductor foil 22 . As shown in FIGS. 1B and 1C, the first foil conductor element 21 is bounded in the width direction by side surfaces 24 which, depending on the method of manufacture, can be formed as shown in FIG. 1C. Additionally, it can be covered with an electrically insulating material 23 .

例えば、第1の箔導体要素21のために100個の導体箔22を使用することができ、それらは、第1の箔導体要素21において、それぞれ150μmの厚さ及び1~2mmの範囲の幅を有し、その結果、第1の箔導体要素21は、この場合、例えば約15mmの高さ及び前述の幅を有することができる。これに代えて、用途に応じて、より大きな寸法及びより小さな寸法も可能である。特に、記載されたコイル素子は、個々の構成要素の寸法が容易にスケーリング可能であり、特定のサイズに限定されないことを、特徴とすることができる。 For example, 100 conductor foils 22 can be used for the first foil conductor element 21, which in the first foil conductor element 21 each have a thickness of 150 μm and a width in the range from 1 to 2 mm. , so that the first foil conductor element 21 can in this case have a height of, for example, about 15 mm and the aforementioned width. Alternatively, larger and smaller dimensions are possible depending on the application. In particular, the coil elements described can be characterized in that the dimensions of the individual components are easily scalable and are not limited to specific sizes.

第1の箔導体要素21の積み重ねられた導体箔22は、長手方向の始めと終わりにおいて、互いに並列に接続されているが、そのような配線及び電気接続は、明瞭性のために示されていない。 The stacked conductor foils 22 of the first foil conductor element 21 are connected parallel to each other at the longitudinal beginning and end, but such wiring and electrical connections are shown for clarity. do not have.

第1のコア要素1は、例えば、ポットコア又はEコアを有することができるか、又はそれらであることができる。それに代えて、他の又は類似のコア形状、例えば平面コア又はERコアも可能である。更に、コイル素子100は、例えば、更なるコア要素を有することができ、当該更なるコア要素は、例えばIコアとして又はディスク状に形成されており、第1のコア要素1と共に磁気回路を形成し得るよう、第1のコア要素1の上に配置することができる。 The first core element 1 can have or be, for example, a pot core or an E core. Alternatively, other or similar core geometries are possible, such as planar cores or ER cores. Furthermore, the coil element 100 can have, for example, further core elements, which are formed, for example, as I-cores or disk-shaped and form a magnetic circuit together with the first core element 1. It can be arranged on the first core element 1 so as to be able to do so.

例えば、第1のコア要素1は、フェライト系磁性材料を含む。更に、他の材料、例えば、Ni-Fe-Mo、Ni-Fe、Fe-Si-Al及びFe-Siから選択される1つ以上をベースとする材料も可能である。例えば、コア要素1は、一般的な部分に記載された材料センダスト又はMega Fluxを含むか又はそれらから成る。 For example, the first core element 1 contains a ferritic magnetic material. Furthermore, other materials are also possible, for example based on one or more selected from Ni--Fe--Mo, Ni--Fe, Fe--Si--Al and Fe--Si. For example, the core element 1 comprises or consists of the materials Sendust or Mega Flux mentioned in the general section.

第1のコア要素1は、巻線支持部11を有する。第1の巻線体2は、巻線支持部11の周りに配置されており、図1Aに示された巻線軸20を有する。第1の箔導体要素21は、第1のコア要素1の巻線支持部11の周りに螺旋状に巻かれており、それにより、巻線軸20が確定される。したがって、巻線支持部11は、螺旋状に巻かれた第1の箔導体要素21の中心に配置されており、コア要素1のいわゆる芯と呼ぶこともできる。巻線軸20に沿った方向は、垂直軸と呼ぶこともできる。巻線軸20に対して垂直な方向は、水平方向と呼ぶこともできる。したがって、第1の巻線体2を貫く水平断面に対応する断面では、第1の巻線体2が、第1の箔導体要素21の複数の巻線を伴って螺旋状に、巻線軸20の周りに配置されていることが、認識され得るであろう。それに応じて、第1の巻線体2は、巻線軸20の周りに、第1の箔導体要素21の複数の巻線を有する。巻線支持部11の周りの第1の箔導体要素21の各回転が、ここでは1つの巻線を形成する。図1Aの断面図において、隣接する巻線は、明瞭性のために間隔を空けて示されている。これに代えて、巻線を互いに直に隣接して配置することもできる。これは、特に、第1の箔導体要素21の側面24が電気絶縁材料で覆われている場合に、可能であり得る。これに代えて、隣接する巻線が電気絶縁箔によって電気的に互いに分離されるよう、電気絶縁箔を第1の箔導体要素21と共に巻線支持部11の周りに巻き付けることも、可能であり得る。 The first core element 1 has a winding support 11 . The first winding body 2 is arranged around the winding support 11 and has a winding axis 20 shown in FIG. 1A. The first foil conductor element 21 is spirally wound around the winding support 11 of the first core element 1 , thereby defining the winding axis 20 . The winding support 11 is therefore arranged in the center of the helically wound first foil conductor element 21 and can also be referred to as the so-called core of the core element 1 . The direction along the winding axis 20 can also be referred to as the vertical axis. The direction perpendicular to the winding axis 20 can also be called the horizontal direction. Thus, in a section corresponding to a horizontal section through the first winding body 2, the first winding body 2 spirals with a plurality of windings of the first foil conductor element 21, winding axis 20 It will be appreciated that the . Correspondingly, the first winding body 2 has a plurality of windings of the first foil conductor element 21 around the winding axis 20 . Each rotation of the first foil conductor element 21 around the winding support 11 here forms one winding. In the cross-sectional view of FIG. 1A, adjacent windings are shown spaced apart for clarity. Alternatively, the windings can be arranged directly adjacent to each other. This may be possible in particular if the side surfaces 24 of the first foil conductor element 21 are covered with an electrically insulating material. Alternatively, it is also possible to wind an electrically insulating foil together with the first foil conductor element 21 around the winding support 11 such that adjacent windings are electrically separated from each other by the electrically insulating foil. obtain.

図1Aにおいて認識し得るように、積層方向Sは、巻線軸20に対して平行に延びている。換言すれば、導体箔22は、巻線軸20の方向に沿って、したがって垂直方向に、重なり合って配置されている。したがって、導体箔22の厚さDによって設定される方向は、巻線軸20に対して平行である。導体箔22は、導体箔22の長さ及び幅に対して平行な水平面内で、巻線軸20の周りを螺旋状に延びている。 As can be seen in FIG. 1A, the lamination direction S extends parallel to the winding axis 20. In FIG. In other words, the conductor foils 22 are arranged one above the other along the direction of the winding axis 20 and thus vertically. The direction set by the thickness D of the conductor foil 22 is therefore parallel to the winding axis 20 . The conductor foil 22 spirally extends around the winding axis 20 in a horizontal plane parallel to the length and width of the conductor foil 22 .

第1のコア要素1は、更に、巻線支持部11と共に巻線チャンバ13を規定する縁部12を有し、当該巻線チャンバ13内に第1の巻線体2が配置されている。例えばポットコア又はEコアとしての第1のコア要素1の設計に応じて、縁部12は、第1の巻線体2を、水平面内で完全に又は少なくとも部分的に取り囲むことができる。第1の箔導体要素21の記載された構成及び配置により、第1の巻線体2のために第1のコア要素1内に設けられた巻線チャンバ13の角部に至るまで、第1の箔導体要素21を配置することができる。 The first core element 1 further has an edge 12 which, together with the winding support 11, defines a winding chamber 13 in which the first winding body 2 is arranged. Depending on the design of the first core element 1, for example as a pot core or E-core, the edge 12 can completely or at least partially surround the first winding body 2 in the horizontal plane. Due to the described configuration and arrangement of the first foil conductor element 21 , up to the corner of the winding chamber 13 provided in the first core element 1 for the first winding body 2 , the first of foil conductor elements 21 can be arranged.

図1Aに更に示されているように、巻線支持部11は、垂直方向、すなわち巻線軸20に対して平行な方向において、第1の箔導体要素21よりも、したがって第1の巻線体2よりも、大きな高さを有することができる。更に、巻線支持部11は、垂直方向において、縁部12よりも小さな高さを有することができる。したがって、第1のコア要素1が更なるコア要素によって覆われる場合、巻線支持部11の上方に垂直方向の空隙が形成され得る。巻線支持部11のうち空隙に隣接する領域を空いたままにすることにより、幾何学的形状に応じて、空隙における漂遊磁界を低減すること又は回避することさえもが、可能であり得る。 As further shown in FIG. 1A, the winding support 11 is positioned vertically, i.e. parallel to the winding axis 20, more than the first foil conductor element 21 and thus the first winding body. It can have a height greater than two. Furthermore, the winding support 11 can have a smaller height than the edge 12 in the vertical direction. Thus, a vertical air gap may be formed above the winding support 11 if the first core element 1 is covered by further core elements. By leaving the area of the winding support 11 adjacent to the air gap free, it may be possible to reduce or even avoid stray magnetic fields in the air gap, depending on the geometry.

図2には、第1のコア要素1及び第1の巻線体2に加えて、第2のコア要素1'及び第2の巻線体2'を有するコイル素子100の更なる実施例が、示されている。第1のコア要素1及び第1の巻線体2について上述した特徴は、第2のコア要素1’及び第2の巻線体2’に、同様に当てはまる。特に好ましくは、第1及び第2のコア要素1、1’は、図示されているように、同様に設計され得る。したがって、第2の巻線体2’は、第1の箔導体要素21と同様に設計された第2の箔導体要素21’を有する。第1及び第2の巻線体2、2’、したがって第1及び第2の箔導体要素21、21’は、好ましくは、互いに直列に接続されている。 FIG. 2 shows a further embodiment of a coil element 100 comprising, in addition to the first core element 1 and the first winding body 2, a second core element 1' and a second winding body 2'. ,It is shown. The features described above for the first core element 1 and the first winding body 2 apply equally to the second core element 1' and the second winding body 2'. Particularly preferably, the first and second core elements 1, 1' can be designed similarly, as shown. The second winding body 2 ′ thus has a second foil conductor element 21 ′ designed similarly to the first foil conductor element 21 . The first and second winding bodies 2, 2' and thus the first and second foil conductor elements 21, 21' are preferably connected in series with each other.

第2の巻線体2’を伴う第2のコア要素1’は、第1の巻線体2を伴う第1のコア要素1の上に、第1及び第2の巻線体2、2’が互いに対向して配置されるよう、配置されている。容易に認識し得るように、第2の巻線体2’を伴う第2のコア要素1’は、第1の巻線体2を伴う第1のコア要素1の上に、積層方向Sに沿って鏡面対称に配置されており、第1及び第2のコア要素1、1’の縁部12、12’は、互いに支持し合うことができる。 A second core element 1' with a second winding body 2' is arranged on top of the first core element 1 with the first winding body 2, the first and second winding bodies 2, 2 ' are positioned opposite each other. As can be easily recognized, the second core element 1' with the second winding 2' is stacked in the stacking direction S on the first core element 1 with the first winding 2'. The edges 12, 12' of the first and second core elements 1, 1' can bear against each other.

第1及び第2のコア要素1、1’の巻線支持部11、11’の間には、それぞれの縁部12、12’と比較して小さな巻線支持部11、11’の高さに起因して、空隙4が形成されている。巻線体2、2’が、更に、巻線支持部11、11’よりも小さな高さを有することにより、各巻線支持部11、1’は、空いたままの領域を有する。前の実施例に関連して説明したように、中央領域とも呼ばれ得る、巻線支持部11、11’のうち空隙4にそれぞれ隣接する領域を、空いたままにすることにより、空隙4における漂遊磁界を低減し又は回避することさえできる。 Between the winding supports 11, 11' of the first and second core elements 1, 1', the height of the winding supports 11, 11' is small compared to the respective edge 12, 12'. Due to this, a void 4 is formed. Due to the fact that the winding bodies 2, 2' also have a smaller height than the winding supports 11, 11', each winding support 11, 1' has an area that remains free. By leaving free the regions of the winding supports 11, 11', respectively adjacent to the air gap 4, which may also be referred to as the central region, as explained in connection with the previous embodiment, Stray magnetic fields can be reduced or even avoided.

図3A及び3B並びに図4A及び4Bには、それぞれ、断面図及び3次元図で(図4Bでは、より良好に理解し得るよう切り開かれている)、図1A~1C及び図2と関連して示された実施例の変形例である、コイル素子100の更なる実施例が示されている。純然たる例示として、図3A~4Bのコア要素は、ポットコアとして形成されている。これに代えて、上述したように、他のコア形状も可能である。 FIGS. 3A and 3B and FIGS. 4A and 4B, in cross-sectional and three-dimensional views (cut open in FIG. 4B for better understanding), respectively, relate to FIGS. 1A-1C and 2. A further embodiment of coil element 100 is shown, which is a variation of the embodiment shown. By way of illustration only, the core elements of Figures 3A-4B are formed as pot cores. Alternatively, other core shapes are possible, as discussed above.

前の実施例と比較して、図3A及び3B並びに図4A及び4Bに示された実施例では、第1の巻線体2又は第1及び第2の巻線体2、2’の巻線の間に、それぞれ磁性材料3が配置されている。特に好ましくは、図示されているように、直に隣接する巻線の間に、磁性材料3が配置されている。好ましくは、磁性材料3は、第1のコア要素1又は第1及び第2のコア要素1、1’の透磁率以下の透磁率を有する。特に好ましくは、磁性材料3は、10以上100以下の透磁率を有する。 Compared to the previous embodiment, in the embodiments shown in FIGS. 3A and 3B and FIGS. 4A and 4B, the windings of the first winding body 2 or the first and second winding bodies 2, 2' A magnetic material 3 is arranged between each. Particularly preferably, the magnetic material 3 is arranged between immediately adjacent windings, as shown. Preferably, the magnetic material 3 has a magnetic permeability less than or equal to that of the first core element 1 or the first and second core elements 1, 1'. Particularly preferably, the magnetic material 3 has a magnetic permeability of 10 or more and 100 or less.

図3A~4Bに示された実施例では、磁性材料3は、それぞれ、磁気テープとも呼ばれ得る磁気バンド31によって形成され、当該磁気バンドは、それぞれの箔導体要素21、21’と共に、それぞれの巻線支持部11、11’の周りに巻かれている。磁気バンド31は、例えば、プラスチック支持体を形成するプラスチック材料を含むことができ、当該プラスチック材料の内部及び/又は上には、フェライト系及び/又は鉄系の粒子、粉末粒子及び/又はナノ微結晶が、埋め込まれているか又は配置されている。 3A-4B, the magnetic material 3 is each formed by a magnetic band 31, which can also be called a magnetic tape, which together with the respective foil conductor element 21, 21', the respective It is wrapped around the winding supports 11, 11'. The magnetic band 31 can, for example, comprise a plastic material forming a plastic support, in and/or on which are ferritic and/or iron-based particles, powder particles and/or nano-particles. Crystals are embedded or arranged.

磁性材料3は、垂直方向において、すなわち積層方向Sに沿って、それぞれの箔導体要素21、21’の高さ以上の高さを有する。特に好ましくは、磁性材料3は、垂直方向において、それぞれの箔導体要素21、21’の垂直方向の高さよりも大きな高さを有し、その結果、磁性材料3は、垂直方向において、それぞれの箔導体要素21、21’よりも高く、したがって、垂直方向において箔導体要素21、21’を超えている。 The magnetic material 3 has a height in the vertical direction, i.e. along the stacking direction S, equal to or greater than the height of the respective foil conductor element 21, 21'. Particularly preferably, the magnetic material 3 has a height in the vertical direction that is greater than the vertical height of the respective foil conductor element 21, 21', so that the magnetic material 3 has a height in the vertical direction of the respective It is higher than the foil conductor elements 21, 21' and thus exceeds the foil conductor elements 21, 21' in the vertical direction.

それぞれの箔導体要素21、21’の巻線に対して平行な磁性材料3を使用することにより、磁界誘導が改善され得る。シミュレーションによって、例えば、図4に示されたコイル素子100が、巻線間に磁性材料を使用することができない通常の撚り線ベースの巻線体が使用された、対応するコア要素及び寸法を有する従来のコイル設計と比較して、明らかに小さな交流巻線損失を有することを、示すことができる。 By using magnetic material 3 parallel to the windings of the respective foil conductor element 21, 21' the magnetic field induction can be improved. Simulations have shown that, for example, the coil element 100 shown in FIG. 4 has corresponding core elements and dimensions in which a conventional stranded wire-based winding body is used that does not allow the use of magnetic material between windings. It can be shown to have significantly smaller AC winding losses compared to conventional coil designs.

図3B及び4Bに示されているように、それぞれのコア要素1、1’の開口を通じて外部に案内される箔導体要素21、21’の一部は、電気接続部を形成することができる。これに代えて、他の電気接続部を設けることもできる。 As shown in Figures 3B and 4B, the parts of the foil conductor elements 21, 21' guided out through the openings of the respective core elements 1, 1' can form electrical connections. Alternatively, other electrical connections may be provided.

磁性材料3としての磁気バンドに代えて、第1の箔導体要素21又は第1及び第2の箔導体要素21、21’を、磁性材料3内にそれぞれ埋め込むことができる。第1の箔導体要素21の一部に基づいて図5に例示的に示されているように、例えばフェライト系及び/又は鉄系の粒子、粉末粒子及び/又はナノ微結晶が含まれたプラスチック材料によって形成された磁気塗料32を、このために使用することができる。このために、磁性材料3は、好ましくは、コア要素の巻線支持部に巻き付けられる前に、側面24上に塗布されることができる。 Instead of a magnetic band as the magnetic material 3, the first foil conductor element 21 or the first and second foil conductor elements 21, 21' can be embedded in the magnetic material 3, respectively. plastic containing e.g. A magnetic paint 32 formed by the material can be used for this purpose. To this end, the magnetic material 3 can preferably be applied onto the side surfaces 24 before being wound onto the winding supports of the core element.

図6の第1の巻線体2を伴う第1のコア要素1の一部に示されているように、更なる実施例による第1のコア要素1は、磁性材料3を形成し、第1の箔導体要素21の巻線間に配置されるウェブ状の部分14を有することもできる。換言すれば、第1のコア要素1は、巻線支持部11の周りを螺旋状に延びるチャネルを有することができ、当該チャネル内には、第1の箔導体要素21が、好ましくは完全に埋没して配置されている。第2のコア要素1’を有するコイル素子100の場合、図4A及び4Bに示されているように、第2のコア要素1’は、対応するウェブ状の部分、したがって対応する螺旋状のチャネルを有することができ、当該チャネル内には第2の箔導体要素が配置されている。 As shown in part of the first core element 1 with the first winding body 2 in FIG. 6, the first core element 1 according to a further embodiment forms the magnetic material 3 and the It is also possible to have web-like portions 14 arranged between the windings of one foil conductor element 21 . In other words, the first core element 1 can have a channel extending spirally around the winding support 11, in which channel the first foil conductor element 21 is preferably completely placed buried. In the case of a coil element 100 having a second core element 1', as shown in Figures 4A and 4B, the second core element 1' has a corresponding web-like portion and thus a corresponding spiral channel. with a second foil conductor element disposed within the channel.

図面に関連して記載された特徴及び実施例は、全ての組み合わせが明示的に記載されていなくても、更なる実施例に従って互いに組み合わせることができる。更に、図面に関連して記載された実施例は、代替的に又は付加的に、一般的な部分の記載による更なる特徴を有することができる。 Features and embodiments described in connection with the drawings can be combined with each other according to further embodiments, even if not all combinations are explicitly described. Furthermore, the embodiments described in connection with the drawings may alternatively or additionally have further features according to the general part description.

本発明は、実施例を参照した記載によって、これらに限定されない。むしろ、本発明は、全ての新しい特徴、及び、特に特許請求の範囲における全ての特徴の組み合わせを含む全ての特徴の組み合わせを、たとえ当該特徴又は組み合わせ自体が特許請求の範囲又は実施例において明示的に提示されていない場合であっても、含む。 The invention is not limited thereto by the description with reference to the examples. Rather, the invention covers all novel features and combinations of features, including in particular all combinations of features in the claims, even if such features or combinations themselves are expressly defined in the claims or examples. including even if not presented in

1、1’ コア要素
2、2’ 巻線体
3 磁性材料
4 空隙
11、11’ 巻線支持部
12、12’ 縁部
13 巻線チャンバ
14 ウェブ状の部分
20 巻線軸
21、21’ 箔導体要素
22 導体箔
23 電気絶縁材料
24 側面
31 磁気バンド
32 磁気塗料
100 コイル素子
B 幅
d 厚さ
D 厚さ
H 高さ
S 積層方向
1, 1' core element 2, 2' winding body 3 magnetic material 4 air gap 11, 11' winding support 12, 12' edge 13 winding chamber 14 web-like portion 20 winding shaft 21, 21' foil conductor Element 22 Conductor foil 23 Electrical insulation material 24 Side 31 Magnetic band 32 Magnetic paint 100 Coil element B Width d Thickness D Thickness H Height S Lamination direction

Claims (16)

コイル素子(100)であって、
第1のコア要素(1)と、
前記第1のコア要素の巻線支持部(11)の周りに配置された、巻線軸(20)を有する第1の巻線体(2)と、
を有し、
前記第1の巻線体は第1の箔導体要素(21)を有し、前記第1の箔導体要素は、積層方向(S)に沿って上下に積み重ねられ、互いに電気的に絶縁して配置された複数の導体箔(22)を有し、
前記積層方向は、前記巻線軸に対して平行であり、
前記第1の巻線体は、前記巻線軸の周りに、前記第1の箔導体要素の複数の巻線を、螺旋状に有する、コイル素子(100)。
A coil element (100),
a first core element (1);
a first winding body (2) having a winding axis (20) arranged around the winding support (11) of said first core element;
has
The first winding body has a first foil conductor element (21), the first foil conductor elements are stacked one above the other along the stacking direction (S) and are electrically insulated from each other. having a plurality of conductor foils (22) arranged,
The stacking direction is parallel to the winding axis,
A coil element (100), wherein said first winding body comprises a plurality of windings of said first foil conductor element helically around said winding axis.
積層方向において、前記導体箔の間に電気絶縁材料(23)が配置されており、当該電気絶縁材料は、前記積層方向に沿って前記導体箔より小さな厚さを有する、請求項1に記載のコイル素子。 2. The method of claim 1, wherein an electrically insulating material (23) is arranged between the conductor foils in the stacking direction, said electrically insulating material having a smaller thickness along the stacking direction than the conductor foils. coil element. 前記導体箔の各々は、金属バンドによって形成される、請求項1又は2に記載のコイル素子。 3. The coil element according to claim 1, wherein each of said conductor foils is formed by a metal band. 前記第1の箔導体要素の積み重ねられた前記導体箔は、互いに並列に接続されている、請求項1~3のいずれか1項に記載のコイル素子。 The coil element according to any one of claims 1 to 3, wherein the stacked conductor foils of the first foil conductor elements are connected in parallel with each other. 前記第1の巻線体の巻線の間に、磁性材料(3)が配置されている、請求項1~4のいずれか1項に記載のコイル素子。 A coil element according to any one of claims 1 to 4, wherein a magnetic material (3) is arranged between turns of said first winding body. 前記磁性材料は、前記第1のコア要素の透磁率以下の透磁率を有する、請求項5に記載のコイル素子。 6. The coil element according to claim 5, wherein said magnetic material has a magnetic permeability less than or equal to that of said first core element. 前記磁性材料は、10以上100以下の透磁率を有する、請求項5又は6に記載のコイル素子。 7. The coil element according to claim 5, wherein said magnetic material has a magnetic permeability of 10 or more and 100 or less. 前記磁性材料は、前記積層方向に沿って、前記積層方向に沿った前記第1の箔導体要素の高さよりも大きな高さを有する、請求項5~7のいずれか1項に記載のコイル素子。 8. The coil element according to claim 5, wherein said magnetic material has a height along said lamination direction greater than a height of said first foil conductor element along said lamination direction. . 前記磁性材料は、前記第1の箔導体要素と共に前記巻線支持部の周りに巻かれた、磁気バンド(31)によって形成されている、請求項5~8のいずれか1項に記載のコイル素子。 Coil according to any one of claims 5 to 8, wherein the magnetic material is formed by a magnetic band (31) wound around the winding support together with the first foil conductor element. element. 前記第1の箔導体要素は、前記磁性材料内に埋め込まれている、請求項5~8のいずれか1項に記載のコイル素子。 A coil element according to any one of claims 5 to 8, wherein said first foil conductor element is embedded in said magnetic material. 前記第1の箔導体要素は、前記積層方向に対して平行な側面(24)を有し、前記磁性材料は、前記第1の箔導体要素の前記側面の上に塗布されている、請求項10に記載のコイル素子。 4. The first foil conductor element of claim 1, wherein said first foil conductor element has a side surface (24) parallel to said lamination direction, said magnetic material being applied onto said side surface of said first foil conductor element. 11. The coil element according to 10. 前記第1のコア要素はウェブ状の部分(14)を有し、当該ウェブ状の部分は、前記磁性材料を形成すると共に、前記第1の箔導体要素の前記巻線の間に配置されている、請求項5~8のいずれか1項に記載のコイル素子。 The first core element has a web-like portion (14) forming the magnetic material and disposed between the windings of the first foil conductor element. The coil element according to any one of claims 5 to 8, comprising: 前記第1のコア要素は、ポットコア又はEコアを有する、請求項1~12のいずれか1項に記載のコイル素子。 The coil element according to any one of claims 1 to 12, wherein said first core element has a pot core or an E core. 第2のコア要素(1’)及び第2の巻線体(2’)を有し、前記第1及び第2の巻線体は、互いに直列に接続されている、請求項1~13のいずれか1項に記載のコイル素子。 14. The method of any of claims 1 to 13, comprising a second core element (1') and a second winding body (2'), said first and second winding bodies being connected in series with each other. The coil element according to any one of items 1 and 2. 前記第2の巻線体を伴う前記第2のコア要素は、前記第1の巻線体を伴う前記第1のコア要素の上に、鏡面対称に配置されている、請求項14に記載のコイル素子。 15. The claim of claim 14, wherein the second core element with the second winding body is arranged in mirror symmetry above the first core element with the first winding body. coil element. 前記第1及び第2のコア要素は同様に設計されており、前記第1及び第2の巻線体は同様に設計されている、請求項14又は15に記載のコイル素子。 16. A coil element according to claim 14 or 15, wherein the first and second core elements are similarly designed and the first and second winding bodies are similarly designed.
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